物理新課程標準積極倡導探究性教學,通過探究性實驗培養(yǎng)學生自主設計實驗、動手操作、認真觀察的能力,培養(yǎng)學生分析歸納與創(chuàng)造性思維能力,繼而培養(yǎng)學生科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神,實現(xiàn)三維目標的高度統(tǒng)一。本文按照實驗探究課的步驟,從準備實驗、提出問題、分析問題、解決問題、落實知識和拓展深化幾個環(huán)節(jié)中的細節(jié)問題進行探討,以達到加強實驗探究課的有效性的目的。
一、充分做好課前準備,避免盲目無序
要完成一堂成功的實驗探究課,課前準備是基礎。實驗探究作為一種教學手段,是教師備課的重要內容,需要教師認真研究和準備。首先,實驗器材需準備得完好充足,實驗設計要恰到好處。例如,在有關對串并聯(lián)電路、電流表測電流、串并聯(lián)電路電流的特點的探究中,學生探究時就出現(xiàn)了諸多問題:燈泡不亮、導線很難接上、電流不靈敏等一系列不該出現(xiàn)的現(xiàn)象,讓教師在巡回指導的過程中顯得手忙腳亂,甚至驚慌失措,滿頭大汗。畢竟上課的時間是有限的,若完不成探究實驗,這一堂課肯定不是完美的。所以,這就要求教師在課前對器材的準備和設計嚴格把關。應仔細檢測,親自預做實驗,做到心中有數(shù),保障“探究實驗”順利完成,為課堂教學做好充分的準備。其次,教師在上課前應當熟悉整個實驗的各個環(huán)節(jié),能夠熟練地操作整個實驗,并能夠洞悉實驗過程中可能存在的問題,做好相應的對策。最后,備課時要考慮在整個實驗的過程中,如何啟發(fā)學生思維,引導學生得到正確的答案,最大限度地發(fā)揮實驗探究的作用。
二、重視課堂教學細節(jié),提高學習效能
要完成一堂成功的實驗探究課,課堂教學是關鍵。在課堂教學的過程中,應著重處理好幾個細節(jié),提高課堂效率,并提高學生的學習效能。
1.創(chuàng)設情境,激發(fā)學生探究興趣。
探究性實驗是相對驗證性實驗的一種新的學習方式,它是把學生看成小科學家,由學生自己運用實驗手段,探究未知的現(xiàn)象或數(shù)據(jù),并在獲得現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的基礎上得出實驗結論。所以這就要求學生對他所要探究的現(xiàn)象有足夠的興趣,因此教師應緊密聯(lián)系學生的生活實際,認知規(guī)律和社會發(fā)展的實際,結合演示實驗、多媒體、掛圖,抓住教學中的導入、各環(huán)節(jié)之間的過渡與銜接以及學生感興趣的問題等創(chuàng)設生動有趣的問題情境,充分調動學生的積極性,激發(fā)學生積極探究的主體意識,變“要我學”為“我要學”,為實施探究教學營造一種有利的氛圍。
2.準確設問,引導學生自主探究。
在學生提出問題之后,不能盲目地讓學生馬上進行實驗探究,應充分發(fā)揮主導作用,通過合理而準確的設問指引學生進行自主探究。首先,教師應重視對探究的原理進行指導。只有使學生掌握正確的探究原理,教學才會取得事半功倍的效果。探究實驗的實驗原理通常都是前面講過的定理和公式等。因此,我們可以幫助學生回憶復習前面的內容,通過合理設問,引導學生將前面講過的知識和將要探究的內容聯(lián)系起來,逐步明確探究原理。其次,教師對探究的方法進行指導時,一定要注意用語的準確性。在課堂上經(jīng)常會出現(xiàn)學生導而不發(fā)的情況,學生導而不發(fā)有多方面原因。而其中之一就是所提出的問題脫離了學生的基礎實際能力,因而導致學生對老師的問題“導而不能發(fā)”。因而在探究方法的指導過程中,我們應當根據(jù)學生的實際和基礎,以有效提問,引領學生進行科學探究。例如:在完成使用動滑輪可以省一半的力的實驗后,讓學生思考,需要滿足什么條件動滑輪才能省一半的力?這時候,教師就應該結合“力的平衡”、“動滑輪的實質”,以及“杠桿的平衡條件”等知識進行提問引導學生逐步找出“在不計動滑輪自重和繩與滑輪間的摩擦的情況下”、“被拉物體必須處于平衡狀態(tài)下”、“動力必須作用在輪上,阻力作用在軸上”和“動力作用線和阻力作用線要平行”等條件。
3.科學分組,培養(yǎng)學生合作精神。
《基礎教育課程改革綱要》中提出:要“鼓勵合作學習,促進學生之間的相互交流,共同發(fā)展,促進師生教學相長。”而實驗探究課就是培養(yǎng)學生合作學習的一個好途徑。首先,應該根據(jù)實驗探究的難易程度和想要達到的目的對學生進行合理的分組,可以小組為單位,也可以寢室為單位,或者讓學生進行自由組合。通過這樣的合作探究有利于培養(yǎng)學生的團隊意識和協(xié)作精神。其次,要指導學生制訂實驗方案,使每一個學生明確實驗要討論的目的,各司其職。引導學生合作完成有關數(shù)據(jù)的收集和整理,每一個學生都從不同的角度分析問題,發(fā)表各自的見解,科學地尋求解決問題的方法。
4.重視數(shù)據(jù),幫助學生回歸知識。
在進行實驗探究課的過程中,常常會出現(xiàn)重視實驗操作,輕視實驗記錄;重視探究過程,輕視實驗結果;重視大膽假設,輕視小心求證等誤區(qū)。其實,實驗是得到物理原理的方式,有效的實驗探究課應該重視記錄、分析和總結。在實驗過程中,應不斷提醒幫助學生人人記錄,人人讀數(shù),集體分析,交流結論等良好的實驗探究習慣。最后,我認為一堂有效的實驗探究課不應該從頭到尾都被學生實驗填滿,正如前面強調的,課前應幫助學生明確原理,掌握與實驗相關的基礎物理知識,讓學生有的放矢。最后應該留下十分鐘左右的時間供學生分享數(shù)據(jù),集體分析,得出結論。教師還應該完成學生錯誤的糾正、結論的補充和理論的升華,將實驗與物理定理緊密結合。
三、發(fā)掘課外實驗探究,拓展學生視野
通過課堂教學,在學生掌握了基本物理知識和科學研究方法之后,教師要十分重視引導學生靈活地應用已有的知識與技能,去解決日常生活中遇到的一些實際問題,去進行一些新的或較深層次的課外實驗的探究。這不但是學生從學習知識到靈活應用知識的一個深化過程,而且大大開闊了學生的視野。課外探究實驗內容可從多方面進行安排。
1.學生實驗報告冊中的小制作,如安裝小型電動機、自制潛水艇模型,等等。
2.物理課本中的小實驗,如“筷子提米”、潛望鏡、人工現(xiàn)彩虹、自制密度計、水瓶琴奏樂、測量電池組電壓、牲畜自動飲水器、小小蒸汽輪機,等等。
3.物理課本中的“想想做做”,如制作“不倒翁”、小孔成像、自制氣壓計、導體電阻與長度的關系,等等。
4.生活中的物理學:嘗試對家里的電路進行檢修、測蘋果的密度、測量自己登樓的功率、測量學校到自己家庭的距離、測量家庭用電器的總電功率、判斷未知磁體的極性,等等。